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中国东北地区过去300年耕地开垦导致的碳收支 总被引：2，自引：0，他引：2
准确估算土地利用/覆盖变化导致的碳收支,有助于准确理解人类活动的环境影响,评估土地利用/覆盖变化对碳循环和区域气候变化的影响,为辨识历史碳排放责任提供科学参考.采用基于历史文献建立的较高空间分辨率的历史土地覆盖数据,利用簿记模型对东北地区过去300年来耕地开垦导致的碳排放量进行了估算.主要结论如下:(1)东北地区经历了大规模的移民和土地开发,全境约26%的土地被开垦为耕地,其中38%的草地被开垦,20%的森林和灌丛被开垦.(2)1683~1980年开垦导致的碳排放量高值和低值分别为2.55和1.06 Pg C,适中的估计值为1.45 Pg C,其中土壤碳库是较大的排放源,植被碳库排放量占总碳排放量的份额不到1/3.(3)黑龙江、吉林和辽宁3省耕地开垦的碳排放量差异显著,黑龙江省碳排放量最大,其次是吉林省,辽宁省碳排放量最小.(4)森林开垦的碳排放量相对较高,其次是草地,沼泽和灌丛的碳排放量相对较小.数据精度分析表明,采用较高空间分辨率的耕地数据,可以进行碳收支分县估算,提高数据精度.与前人研究结果相比,本研究碳排放估算结果较低,主要原因是土地利用数据精度的提高和生态系统分类的细化. 相似文献
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为了解决现有震后重建民用建筑碳排放监测方法未考虑节能减排条件与计算碳排放系数,导致监测结果不准确与监测效率低的问题,提出了一种新的震后恢复重建民用建筑考虑碳排放的研究与监测方法。首先针对碳排放研究的基础进行详细阐述,根据国际碳排放标准开展研究;其次采用排放系数方法,完成建筑碳排放数据采集。具体以建筑使用阶段碳排放的边界条件为基础,确定碳排放边界条件,对震后重建民用建筑全生命周期碳排放进行计算,完成震后建筑碳排放量的实时监测。结果表明：提出的震后建筑碳排放量实时监测方法,能有效的对震后建筑的碳排放量进行实时监测,且具有较高的监测效率。 相似文献
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双碳”背景下,我国能源结构面临持续转型发展。作为清洁可再生能源,水电开发是近年来长江上游水资源开发利用的重点工作。然而,筑坝蓄水将在一定程度上改变区域碳排放情况。评估水库碳排放量是客观、科学认识水电清洁能源属性的基础,是国家温室气体清单的一个重要组成部分。基于IPCC国家温室气体清单指南层级1(Tier 1)的方法,以长江上游24个中、大型水库为案例,探讨长江上游典型水库生命周期内的碳排放量,并通过蒙特卡洛模拟对估算结果进行不确定性分析及模型参数的敏感性分析。结果显示,24个水库的生命周期碳排放量分布在0.0342～140.59 Tg CO2eq的区间内,总排放量达到264.05 Tg CO2eq(其中,CO2排放量占9.12%,CH4排放量占90.88%),单位发电量的碳排放均值为3.30 g CO2eq/(kW·h)(0.01～17.64 g CO2eq/(kW·h)),最小、最大值分别出现在锦屏二级水库和彭水水库。此外,敏感性分析发现,在模型涉及的参... 相似文献
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实施海洋负排放践行碳中和战略 总被引：1，自引：0，他引：1
焦念志 刘纪化 石拓 张传伦 张永雨 郑强 陈泉睿 汤凯 王誉泽 董海良 唐剑武 叶思源 董双林 高坤山 张继红 薛强 李琦 贺志理 屠奇超 王法明 黄小平 白雁 潘德炉 《中国科学:地球科学》2021,(4):632-643
碳中和是应对气候变化的必由之路,海洋负排放是实现碳中和的重要途径.文章提出海洋负排放相关的八个基本路径,包括陆海统筹减排增汇、海洋缺氧酸化环境减排增汇、滨海湿地减排增汇、养殖环境减排增汇、珊瑚礁生态系统减排增汇、海洋地质碳封存、海洋碳汇核查技术体系,以及海洋碳汇交易体系和量化生态补偿机制等;旨在抛砖引玉,引发研讨、推动... 相似文献
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“八国集团”2009意大利峰会减排目标下的全球碳排放情景分析 总被引：1，自引：0，他引：1
＂八国集团＂（G8）于2009年7月在意大利举行的峰会上,提出2050年全球温室气体排放削减50%,其中发达国家削减80%的目标（简称＂G8目标＂）.本研究设置4种碳排放情景,对＂G8目标＂的内涵以及科学性、公正性和可行性进行了分析.结果表明：（1）将2050年的大气CO2浓度控制在450ppmv以内的唯一情景是：全球发达国家和发展中国家都于2005年开始均匀减排至2050年,且满足＂G8＂全球减排目标.在现实条件下,这种情景是不可能发生的.（2）发展中国家即便遵从极为苛刻的排放路径,＂G8目标＂仍不能满足其排放需求：在＂G8目标＂约束下,未来45年发展中国家将短缺1/3以上的排放需求量.（3）按＂G8目标＂,在2006~2050年期间,发达国家和发展中国家的人均累计排放量分别为81吨碳和40~47吨碳,前者约为后者的2倍;而历史上,发达国家的人均累计排放量已是发展中国家的12倍.基于上述结果,得出如下结论：（1）＂G8目标＂企图把发展中国家纳入减排框架,这不仅会阻滞发展中国家的工业化进程,也将导致发展中国家阵营内部因分解减排责任而产生矛盾,甚至发生分化;（2）＂G8目标＂限制了发展中国家的碳排放,不仅延续了发达国家与发展中国家历史时期的排放不平等,而且进一步加剧了未来排放的不平等,是对发展中国家的严重不公平;（3）作为＂G8目标＂理论依据的450ppmv大气CO2浓度的控制阈值不现实,缺乏可行性.总之,＂G8目标＂背离了＂共同但有区别的责任＂原则,是发展中国家所不能接受的. 相似文献
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本文利用区域气候模式RIEMS2.0(Regional Integrated Environmental Model System)和2006年以及2020年三种排放情景下的排放资料,研究了2006年气候背景下的人为气溶胶的浓度分布特征及辐射效应,估算了未来不同排放情景下人为气溶胶的主要成分硫酸盐、硝酸盐、黑碳、有机碳(含二次有机碳)的综合气候效应.结果表明:(1)2006年中国地区人为气溶胶浓度硫酸盐>有机碳>硝酸盐>黑碳,其区域柱浓度平均值分别为6.0、4.0、1.3和0.3 mg/m2.(2)2006年硫酸盐、硝酸盐、有机碳和黑碳的平均辐射强迫分别为-1.32、-0.60、-0.40和0.28 W/m2.硫酸盐、硝酸盐和有机碳的负辐射强迫超过黑碳的正辐射强迫,人为气溶胶总辐射强迫为-1.96 W/m2.(3)人为气溶胶的辐射效应及引起的地面气温变化对排放源非常敏感,未来采取不同排放政策导致的人为气溶胶的含量及辐射效应有较大差异.在未来排放增加的情景下,各区域的气溶胶浓度、辐射强迫、气温下降幅度和降水减少幅度也相应加大. 相似文献
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自成库以来,三峡水库CO2、CH4等温室气体通量较蓄水前发生明显改变。如何科学认识和客观评估三峡水库修建及运行对其CO2、CH4等温室气体通量的影响备受关注。本文简要回顾了自2009年以来在三峡水库开展CO2、CH4等温室气体通量监测与分析工作,综述认为,现阶段三峡水库温室气体排放以水-气界面扩散释放为主要途径。陆源输入的有机碳是主导三峡水库CO2、CH4产生的主要碳源,但在局部区段或时段自源性有机碳的贡献亦十分显著。同蓄水前相比,三峡水库碳排放量呈现为净增加,淹没效应约占水库C净增量的20%,库区内点面源污染负荷并未对CO2排放的净增量产生显著贡献,阻隔效应和生态系统重建效应对三峡水库碳排放的净增量产生显著贡献。近10年来,监测方法比对、监测点位优化等工作在一定程度上完善了三峡水库温室气体通量监测体系。新方法、新技术的引入也为三峡水库温室气体通量监测分析提供了有利支撑和保障,但复杂水文环境... 相似文献
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以资源环境可持续的方式满足日益增长的食物需求是一项全球性挑战,行星边界概念框架的提出从土地利用变化、淡水利用、氮磷循环和温室气体排放等维度为可持续食物系统研究提供了科学参考.本文在全球和中国尺度,总结了行星边界框架在可持续食物系统研究中的阈值应用;基于以上阈值,评估了食物系统在耕地、淡水、氮、磷等资源利用和氮磷损失、温室气体排放等环境影响的可持续状况;梳理了改变饮食结构、改进技术和管理水平、减少食物损失浪费、优化农业生产布局等单一和综合管理策略在食物系统可持续方面的作用;最后,提出了未来可持续食物系统研究的发展方向,包括加强食物系统中各行星边界要素之间相互作用机制的研究、加强食物系统中各行星边界在国家和区域等的降尺度研究以及加强中国可持续食物系统政策制定的合理性等.本文能够为全球和中国未来可持续食物系统和农业土地利用管理提供理论基础和策略依据. 相似文献
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了解生态系统CO2净交换(NEE)的季节变化规律和主要生物因子及环境因子对这些过程的影响将有助于生态系统碳循环过程机理的理解以及大尺度过程的模拟.本研究利用涡度相关技术对位于西藏高原腹地的、世界海拔最高的草地碳通量观测站的NEE及生物和环境因子进行近3年观测,阐明NEE及其组分的动态变化特征和影响因子.草原化嵩草草甸生态系统碳吸收的最大值出现在8月,最大碳排放出现在11月,在生长季初的6月,受降水和植物返青快慢的影响,会出现生态系统碳吸收或排放的年际差异,7～9月表现为碳吸收,其余月份均为碳排放.在生长季,白天的NEE主要受光合有效辐射变化的控制,同时又与叶面积指数交互作用,共同调节光合速率和光合效率的强度.生态系统呼吸主要受温度的控制,同时也受到土壤含水量的显著影响,呼吸商(Q10)与温度呈负相关,而与土壤含水量呈正相关关系.生长季昼夜温差大并不利于生态系统的碳获取.10℃时标准呼吸速率(R10)与土壤水分、温度、叶面积指数和地上生物量呈正相关关系.降水格局影响了土壤水分动态,土壤含水量会显著影响生态系统呼吸的季节变化.生长季初和末期的脉冲性降水会导致生态系统呼吸的迅速上升,从而导致生态系统碳的流失.西藏高原草原化嵩草草甸生长季短,温度低,致使生态系统的叶面积指数偏低,生态系统碳吸收较少,降水格局引起的土壤湿度动态和脉冲性降水将对生态系统呼吸产生了重要影响,从而会影响到生态系统的碳收支水平. 相似文献
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为进一步推动稳定性碳同位素自然丰度法在我国稻田CH4研究中的应用,通过田间试验研究了水稻生长期和非水稻生长期CH4传输的碳同位素分馏,重点介绍了两种新的观测稻田CH4传输碳同位素分馏系数ε传输的方法.结果表明:密闭箱+注射器法能较好地测定非水稻生长期稻田ε传输,此时ε传输为田间排放的δ13CH4值减去表层水中的δ13CH4值(–6.7‰~–3‰).水稻生长期,ε传输可通过三种方法获得,分别是田间排放的δ13CH4值减去表层水中的δ13CH4值(–16.6‰~–15.2‰)、田间排放的δ13CH4值减去孔隙水中的δ13CH4值(–13.2‰~–1.1‰)和植株排放的δ13CH4值减去通气组织中的δ13CH4值(–16.3‰~–10.9‰),但前两种方法均存在较大的不确定性,只有最后一种方法——分隔+切割法,既科学,又可靠,且能获得准确的观测结果. 相似文献
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了解生态系统CO2净交换(NEE)的季节变化规律和主要生物因子及环境因子对这些过程的影响将有助于生态系统碳循环过程机理的理解以及大尺度过程的模拟. 本研究利用涡度相关技术对位于西藏高原腹地的、世界海拔最高的草地碳通量观测站的NEE及生物和环境因子进行近3年观测, 阐明NEE及其组分的动态变化特征和影响因子. 草原化嵩草草甸生态系统碳吸收的最大值出现在8月, 最大碳排放出现在11月, 在生长季初的6月, 受降水和植物返青快慢的影响, 会出现生态系统碳吸收或排放的年际差异, 7~ 9月表现为碳吸收, 其余月份均为碳排放. 在生长季, 白天的NEE主要受光合有效辐射变化的控制, 同时又与叶面积指数交互作用, 共同调节光合速率和光合效率的强度. 生态系统呼吸主要受温度的控制, 同时也受到土壤含水量的显著影响, 呼吸商(Q10)与温度呈负相关, 而与土壤含水量呈正相关关系. 生长季昼夜温差大并不利于生态系统的碳获取. 10℃时标准呼吸速率(R10)与土壤水分、温度、叶面积指数和地上生物量呈正相关关系. 降水格局影响了土壤水分动态, 土壤含水量会显著影响生态系统呼吸的季节变化. 生长季初和末期的脉冲性降水会导致生态系统呼吸的迅速上升, 从而导致生态系统碳的流失. 西藏高原草原化嵩草草甸生长季短, 温度低, 致使生态系统的叶面积指数偏低, 生态系统碳吸收较少, 降水格局引起的土壤湿度动态和脉冲性降水将对生态系统呼吸产生了重要影响, 从而会影响到生态系统的碳收支水平. 相似文献
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华北平原农田生态系统碳交换及其环境调控机制 总被引：7，自引：0，他引：7
在华北平原冬小麦/夏玉米轮作田采用涡度相关法进行了连续两年的碳通量观测,研究农田生态系统碳通量的构成及其变化特征,并分析碳交换对主要环境因子的响应.结果显示夜间净碳交换量(NEE)与0～10 cm地温呈明显的指数关系,两年度(2002年11月～2003年10月和2003年11月～2004年10月)的Q10分别为2.94和2.40.通过模拟计算得到总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(Rec).冬小麦、夏玉米GPP的光响应曲线均符合直角双曲线方程.玉米季平均最大光合速率(Amax)与表观初始光能利用率(α)大于麦季.冬小麦α值随LAI增加而增大.作物主要生长季农田NEE的日变化明显白天吸收、夜晚释放CO2.其他月份农田以碳排放为主,NEE的日变化不显著.农田NEE日较差4～5月和8～9月较大,其它月份较小.农田NEE,GPP和Rec呈明显的季节变化.2003年和2004年玉米田最大日平均碳吸收量分别为-10.20和-12.50 gC·m-2·d-1;麦田最大日平均碳吸收量分别为-8.19和-9.50 gC·m-2·d-1.麦田和玉米田的最大碳吸收量分别出现在4～5月和8月中旬,和GPP最大值出现时间一致.冬小麦和夏玉米主要生长季(3～5月和8～9月)的NEE由GPP支配.GPP主要受PAR和LAI影响.温度对GPP的影响在早春较为明显.7月Rec达到全年最大,Rec和GPP对NEE的贡献相当.其余月份NEE以Rec为主,温度成为NEE的主要控制因子.从生长季NEE总量看,两年度的麦季分别为-77.6和-152.2 gC·m-2·a-1,玉米季分别为-120.1和-165.6 gC·m-2·a-1,玉米季均大于麦季.两年度冬小麦/夏玉米轮作田的年均NEE分别为-197.6和-317.9 gC·m-2·a-1,表明华北平原农田是大气CO2的汇.若考虑收获籽粒的碳,则农田由碳汇变为碳源两年度分别为340.5和107.5 gC·m-2·a-1.受温度、降水等气候因子及施肥、耕作等农田管理措施影响,农田碳交换的年际变化很大.实行免耕和一年一熟制是减少土壤碳排放、增加作物碳吸收的有效途径. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(1)
为深入探讨陕北地区距今4000a前后生业经济的面貌,本文以神木神圪垯墚遗址出土28例人骨与24例动物骨骼为研究对象,运用碳氮稳定同位素分析方法重建了该遗址居民的食物结构与家畜饲养策略.人骨胶原的碳氮同位素表明,遗址存在个别食用了大量C_3类食物的个体,但大多数居民基本以C_4类食物(粟作农业产品)为食,肉食消费程度个体间有差异.家畜中,家猪主要以粟类食物为食,部分黄牛食用了较多的粟类食物,而其余个体则与羊一样主要以采食野生C_3植物为生.结合陕北及相邻地区相关研究成果,本文认为4000a BP前后粟作农业生产是陕北生业经济的主要内容,草原畜牧经济(黄牛和羊的牧养)在本地多元化生业经济结构中的重要程度较低.繁荣的粟作农业经济为陕北地区社会发展提供了稳定的食物供给,保证了财富的积累和人群的增长,加速了社会分工和人群分化的速率,这可能是本地区文明化进程在4000a BP前后骤然提速的重要原因. 相似文献
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植被类型及淹水带来的干湿交替过程是影响温室气体排放的重要因素.本文通过原状土柱模拟实验,模拟西洞庭湖水文节律变化对不同土壤—植被系统温室气体排放的影响.利用静态箱—气相色谱法研究不同植被—土壤类型(芦苇湿地、灰化苔草湿地和刚砍伐的杨树林湿地)在季节性淹水条件下的CO_2、CH_4和N_2O的排放通量变化,并探讨了在水位变化的情况下,不同植被—土壤类型对全球增温潜势的贡献.结果表明:在不同的水文条件下,芦苇湿地的CO_2排放通量均显著高于苔草和杨树林湿地;淹水过程导致3种植被类型覆盖湿地CO_2排放通量显著降低,甲烷排放通量升高,其中芦苇湿地CH_4排放通量升高显著,苔草和杨树林湿地CH_4排放通量升高不明显;水文变化及植被类型对N_2O排放通量的影响不显著;不同植被类型湿地对全球增温潜势的贡献为:芦苇杨树林苔草,分别为16191.3、3405.6和1883.1 kg/hm~2.本研究结果表明在西洞庭湖湿地恢复过程中,不再人为增大芦苇湿地面积,将杨树林湿地恢复为苔草湿地,更有利于降低湿地恢复过程中温室气体的排放. 相似文献
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传统理论认为,支撑水生态系统食物网的碳主要来自于系统内部的初级生产者,如藻类、大型水生植物等,或者来自陆源输入的新鲜且容易分解的有机质;而部分生物或非生物生产的有机碳,在冰川、冻土等环境中可停留数百年至数千年(定义为老碳),由于储存环境稳定、物理化学性质顽固,难以参与水生生态系统有机碳循环.近年来这一观念不断被挑战.研究表明老碳能够参与水生态系统食物网碳循环:可以被微生物分解利用;被浮游动物、无脊椎动物直接或者间接摄取、或沿着营养级传递至鱼类、水禽等高级消费者.这意味着除了内部初级生产,老碳是支撑水生态系统重要的碳源.本文概述了当前老碳与水生态系统食物网关系研究最新进展和所取得的研究成果,介绍放射性14C同位素技术在水生态学领域的应用,同时提出研究中存在的问题以及未来研究应关注的方向,以期促进我国水生态系统碳循环研究的进一步发展. 相似文献
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江西省水库温室气体释放及其影响因素分析 总被引：1，自引：1，他引：0
对江西省柘林、白云山、陡水、洪门、仙女湖5个水库表面N_2O、CH_4和CO_2这3种温室气体的溶存浓度进行测定,估算出这3种温室气体在水-气界面的释放速率分别为0.29~1.05、3.65~39.42和-51.56~1383.21μg/(m~2·h).与其他环境因素的相关性分析表明,总氮浓度是控制N2O释放速率的决定性因素;CH_4的释放速率与水体温度、透明度以及总磷浓度的相关性显著;而CO_2的释放速率与叶绿素a、总有机碳浓度等环境因素均未发现单一的相关性.根据温室气体的全球变暖潜能值计算得到5个水库温室气体总的CO_2等效释放速率(TFeq-CO_2)范围为237.83~2267.83μg CO_2-e/(m~2·h).N2O、CH_4和CO_2的CO_2等效释放速率在TFeq-CO_2中所占比例范围分别为13.94%~83.26%、20.54%~175.21%和-140.43%~60.99%.N_2O和CH_4的CO_2等效释放速率对TFeq-CO_2的贡献基本相当;在柘林和仙女湖水库中CO_2的贡献为负值,而在其余3个水库中CO_2是水库所释放的最为主要的温室气体.本实验中5个水库温室气体的TFeq-CO_2相当于10.52~377.10 t C/a的碳排放,占产生相同电能燃煤发电站年碳排放量的0.05%~1.12%. 相似文献
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西藏高原草原化嵩草草甸生态系统CO_2净交换及其影响因子 总被引：2，自引：0，他引：2
了解生态系统CO2净交换(NEE)的季节变化规律和主要生物因子及环境因子对这些过程的影响将有助于生态系统碳循环过程机理的理解以及大尺度过程的模拟．本研究利用涡度相关技术对位于西藏高原腹地的、世界海拔最高的草地碳通量观测站的NEE及生物和环境因子进行近3年观测,阐明NEE及其组分的动态变化特征和影响因子．草原化嵩草草甸生态系统碳吸收的最大值出现在8月,最大碳排放出现在11月,在生长季初的6月,受降水和植物返青快慢的影响,会出现生态系统碳吸收或排放的年际差异,7～9月表现为碳吸收,其余月份均为碳排放．在生长季,白天的NEE主要受光合有效辐射变化的控制,同时又与叶面积指数交互作用,共同调节光合速率和光合效率的强度．生态系统呼吸主要受温度的控制,同时也受到土壤含水量的显著影响,呼吸商(Q10)与温度呈负相关,而与土壤含水量呈正相关关系．生长季昼夜温差大并不利于生态系统的碳获取．10℃时标准呼吸速率(R10)与土壤水分、温度、叶面积指数和地上生物量呈正相关关系．降水格局影响了土壤水分动态,土壤含水量会显著影响生态系统呼吸的季节变化．生长季初和末期的脉冲性降水会导致生态系统呼吸的迅速上升,从而导致生态系统碳的流失．西藏高原草原化嵩草草甸生长季短,温度低,致使生态系统的叶面积指数偏低,生态系统碳吸收较少,降水格局引起的土壤湿度动态和脉冲性降水将对生态系统呼吸产生了重要影响,从而会影响到生态系统的碳收支水平． 相似文献